一种V型滤池装置的自动控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种V型滤池装置的自动控制方法，对反洗过程参数进行动态分析，涉及拥堵率、水力负荷与反洗周期、时间的关系，优化反洗效率；多滤池时序交叉反洗，从软件角度拓展滤池的处理负荷；同时该方法需要更多的反洗水量，对应提出一种与离心泵特性相匹配的配水量PID控制方法。本发明专利技术定量定性分析分析了反洗工艺中拥堵率、水力负荷对反洗周期、反洗时间参数之间影响。给出了相应的控制方法，优化了反洗效率；多滤池时序交叉反洗，同一时间提升了池体的处理速度，增大了处理能力，从软件角度扩展了现有滤池处理负荷；同时提出一种与离心泵特性相匹配、以配水量为输入参数，均衡的多泵PID控制方法，对于泵给水类似工况具有通用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
一种V型滤池装置的自动控制方法


[0001]本专利技术涉及一种滤池装置的自动控制方法，属于尾水自动化控制处理技术，尤其涉及一种V型滤池装置的自动控制方法。

技术介绍

[0002]V型滤池是水处理生产企业普遍应用的一种尾水处理装置，其控制核心为滤池顺序反洗功能，这种装置应用与相匹配的单体顺序逻辑方法已是目前非常成熟的主流工艺，从现场使用效果来看是比较良好的。
[0003]目前工厂中V滤生产处理工艺多数是由多池体组合共同完成的。主流的控制方法是每个池体单独反洗，按照水损仪指标进行反洗触发或是通过时间轮询排序的方式进行反洗。期间，所有的池体反洗具有唯一性，这样做的原因一方面是考虑到反洗水量的供应能力。另一方面，单池唯一顺序，在程序设计上不需要考虑多池反洗交叉时的反洗泵公用、时序间的混合逻辑，降低了程序难度。
[0004]整个过滤反洗流程如下：当达到封堵状态时(水损仪反馈指标)，或者轮询时间到达时，反洗顺序开始。
①
切断进水阀，等待液位降低。
②
当液位降至排水阀以下时，清洗排水阀开启。
③
待液位继续降至滤面200左右时，关闭产水阀、打开进水阀、打开汽泵及气阀开始气洗。
④
气洗A分钟之后，更换汽水洗：打开清洗泵P1\P2，打开清洗阀。
⑤
汽水洗B分钟后，关闭气洗泵与气洗阀、排气阀。并关闭清洗泵P1，进行水洗。
⑥
水洗C分钟后，关闭清洗阀、清洗泵P2、清洗结束。
⑦
延时关闭清洗排水阀，打开产水阀。进入正常过滤过程。即下一循环。其中，气洗时间A、汽水洗时间B、水洗时间C均为洗涤调整时间参数。
[0005]每个池体的反洗流程完全一致。多池的反洗排序大循环，由人工触发反洗或程序轮询执行。由于要求当前只能存在一个池体反洗状态，因此轮询排队程序设计上不需要考虑多条顺序数据记录，以及反洗供水增量问题。
[0006]现有的V型滤池控制方案参数少、易操作、理解简单、运行稳定，但缺点也同样明显：1、常规V滤控制中反洗时间、反洗频率仅依靠水损仪的点反馈来判断触发，关于滤布拥堵率、水量负荷激增的情况并未深入分析和相应的解决方案；2、单池唯一顺序反洗功能设计限制了滤池的水量处理的能力，受制于池体和空间容积原始设计，面对更大负荷工况时无能为力；3、由于反洗供水在原始设计中仅考虑了单池唯一时的供水能力，硬件(反洗泵数量)上的缺失也限制了软件改造方案的实施。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决和弥补主流控制方案的问题缺陷，优化反洗过程、提升过滤反洗能力。通过软件改造和增加反洗泵这种低成本控制方案，拓展现有工艺的过滤处理负荷。
[0008]针对目前V滤主流控制方法存在的不足，本专利技术了设计了一种新的控制解决方案：对反洗过程参数进行动态分析，涉及拥堵率、水力负荷与反洗周期、时间的关系，优化反洗
效率；多滤池时序交叉反洗，从软件角度拓展滤池的处理负荷；同时该方法需要更多的反洗水量，对应提出一种与离心泵特性相匹配的配水量PID控制方法。
[0009]S1、过滤反洗流程顺序中拥堵速率R异常与水量突变因素对反洗时间A\B\C、反洗周期T的影响；
[0010]拥堵速率异常：R＝dY/dt即表示拥堵率，Y为水损仪值，t时间。程序内时时检测当前拥堵率R，与经验特性值R
t
比对作差值E
t
＝|R
‑
Rt|.当E
t
＞a|Tt|，判定当前拥堵异常，a为设定系数，按实际经验一般取20％～50％之间。当发生拥堵异常时，对反洗时间A\B\C放大，加大洗涤时间。
[0011]水量突变：当发生水量突变，高负荷来水流量F负荷时，提前缩短各池间的洗涤间隔周期T参数。采用分段比值法，当F>130％X时，T＝90％T0；当F>160％X时，T＝80％T0；当F>200％X时，T＝60％T0.T0为正常负荷时的经验周期。
[0012]S2、多滤池反洗交叉轮询理负荷处理；
[0013]多滤池反洗交叉设计时，对应N个池体设计顺序控制器数组控制器U[N]一一对应。这样，在大负荷周期T缩短的情况下，发生可进行两个甚至三个池体交叉反洗处理的流程，加快了水流过滤速度，提升负荷处理能力。
[0014]S3、大水量反洗相应的与离心泵特性相匹配的配水PID控制方法；
[0015]当多泵投入时，多个流量曲线特性在时间上叠加。避免泵特性死区叠加为了平滑的流量调节效果，使用分段流量/频率算法：
①
通过泵试验确定正常流量区间X死区区间Xd。
②
当目标流量F modX＝Xd时，流量控制进入死区低效段L。当整除时，流量控制进入正常高效段H。
③
分段公式：n＝F/(X+Xd),n为启泵数量；当低效区判断时，前一个启动泵为低频；高频区判断时，前一个启动泵为高频；受PID控制看得到泵总为当前切换投用运行泵。以此递推，随着流量负荷增加，工况低效与高效交替出现；而启泵数量随之递增、高低固定频率、受PID调节的情况也遵循递推规律执行。
[0016]本专利技术设计的一种V型滤池装置的自动控制解决方案，有如下优点：1、定量定性分析分析了反洗工艺中拥堵率、水力负荷对反洗周期、反洗时间参数之间影响。给出了相应的控制方法，优化了反洗效率；2、多滤池时序交叉反洗，同一时间提升了池体的处理速度，增大了处理能力，从软件角度扩展了现有滤池处理负荷；3、同时提出一种与离心泵特性相匹配、以配水量为输入参数，均衡的多泵PID控制方法，对于泵给水类似工况具有通用性。
附图说明
[0017]图1为V滤时序图。
[0018]图2为泵时序图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。
[0020]本专利技术采用的技术方案为一种V型滤池装置的自动控制方法，该方法的实施过程如下：
[0021]1)过滤反洗流程顺序上考虑了细节因素对反洗的影响。
[0022]1、拥堵速率异常：通常判定滤布污堵严重进行反洗的指标是水损仪反馈Y值。Y(t)
则为污堵值随时间的函数，导数dY/dt即表示拥堵率。调试时，通过生产记录即可记下Y∈(0,1.5)米范围内，各各点的dY/dt值。通常情况下，通过十次左右的平均记录值，可以确定一条滤布污堵曲线作为经验特性值T
t
参考。程序内时时检测当前拥堵率R，与经验特性值R
t
比对作差值E
t
＝|R
‑
Rt|.当E
t
＞a|Tt|,判定当前拥堵异常，a为设定系数，按实际经验一般取20％～50％之间。当发生拥堵异常时，对反洗参数A\B\C放大，加大洗涤时间。
[0023]2、水量突变：滤布拥堵是滤池需要反洗的直接表达因素，而水量负荷突变则是影响反洗的间接因素。正常情况下过滤处理水流量基本是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种V型滤池装置的自动控制方法，其特征在于：对反洗过程参数进行动态分析，涉及拥堵率、水力负荷与反洗周期、时间的关系，优化反洗效率；多滤池时序交叉反洗，从软件角度拓展滤池的处理负荷；同时需要更多的反洗水量，对应提出与离心泵特性相匹配的配水量PID控制方法；该自动控制方法的实施流程如下，S1、过滤反洗流程顺序中拥堵速率R异常与水量突变因素对反洗时间A\B\C、反洗周期T的影响；拥堵速率异常：R＝dY/dt即表示拥堵率，Y为水损仪值，t时间；程序内时时检测当前拥堵率R，与经验特性值R
t
比对作差值E
t
＝|R
‑
Rt|.当E
t
＞a|Tt|，判定当前拥堵异常，a为设定系数；当发生拥堵异常时，对反洗时间A\B\C放大，加大洗涤时间；水量突变：当发生水量突变，高负荷来水流量F负荷时，提前缩短各池间的洗涤间隔周期T参数；采用分段比值法，当F>130％X时，T＝90％T0；当F&am...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永茂，李中杰，王松，刘伟，安莹玉，
申请(专利权)人：北控水务中国投资有限公司，
类型：发明
国别省市：